履带式推土机变速传动系统设计毕业设计论文

履带式推土机变速传动系统设计

摘 要

变速箱使推土机可以变换排档，以不同的牵引力和行驶速度工作，实现进退行驶，以及在挂空档时切断发动机传给驱动轮的动力。变速箱有不同的结构类型，基本上分为两大类，即与摩擦离合器配套的机械式变速箱和与液力变矩器配套的动力换档变速箱(有定轴式与行星式两种)，前者是在切断传动系动力的情况下换档的，后者则利用变速箱中的换档离合器在不一切断传动系动力的情况下换档。

不论采用何种传动方式，最大限度地提高推土机动力性和经济性，保证推土机有最大生产率都是其最终目的。推土机作为牵引式工程机械的典型代表，仅追求速度与负荷之间的自适应能力，充分利用发动机功率,提高作业生产率，降低比油耗，即追求最大的动力性、经济性、作业生产率，也就是说发动机功率应得到充分发挥，传动系统应有较高的效率，整机应有较好的作业生产率，而上述三者都与推土机传动系统有着密切的关系。此次设计通过参照典型的几款工程机械结构，如Z435装载机、小松D155A履带推土机、TY180推土机等，设计了配合液力变矩器的定轴式动力换挡变速箱、转向离合器及行星式双级终转动，并对齿轮进行了计算及校核。 关键字：履带式推土机； 变速箱； 行星式； 牵引式。

Abstract

By way of sub-transmission, bulldozers can be divided into mechanical bulldozer,hydrostatic bulldozers and hydraulic mechanical bulldozer. No matter what transmission mode to maximize power and economy bulldozers, to ensure maximum productivity bulldozers are the ultimate goal. Bulldozers, construction machinery, as Traction typical of speed and load only between the pursuit of adaptive capacity, full use of engine power, improve operational productivity, reduce the specific fuel consumption, that maximize the power, economy, job productivity, that is, that should be full engine power, transmission efficiency should be higher, the whole operation should have better productivity, but these three are with the bulldozer is closely related to transmission. The design of several projects by reference to typical mechanical structure, such as the Z435 loaders, Komatsu D155A bulldozer, C5-6-type transport bulldozers, crawler shovel is designed with a fixed axis torque converter power shift transmission box, turned to two-stage clutch and planetary final rotation, and gear for the calculation and checking. Keywords: crawler tractors, fixed-axis gearbox, dual-stage planetary final drive.

目 录

第一章 绪论 ................................................... 1

1.1 选题的背景及课题研究意义 ............................... 1 1.2.1国研制现状 ........................................... 2 1.2.2国外发展现状 ......................................... 2 1.3本课题拟解决的问题 ..................................... 4 第二章 传动系统的确定 ......................................... 4

2.1传动系概述 ............................................. 4 2.2几种典型的传动系统 ..................................... 5 2.3变速箱 ................................................. 8 2.4离合器 ................................................ 12 2.5最终传动 .............................................. 14 第三章 传动系统参数的确定 .................................... 17

3.1档位与传动路线 ........................................ 17 3.2变速箱主要参数的确定 .................................. 18 3.3斜齿圆柱齿轮的计算及校核 .............................. 21 3.4 转轴计算 .............................................. 28 第四章 结论 .................................................. 33

参考文献 .................................................. 33 致 ........................................................ 35

第一章 绪 论

1.1 选题的背景及课题研究意义

推土机是一种工程车辆，前方装有大型的金属推土刀，使用时放下推土刀，向前铲削并推送泥、沙及石块等，推土刀位置和角度可以调整。推土机能单独完成挖土、运土和卸土工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特点。其主要适用于一至三类土的浅挖短运，如场地清理或平整，开挖深度不大的基坑以及回填，推筑高度不大的路基等。

变速箱是推土机的重要组成部分，它能实现增扭减速，降低发动机转速，增大扭矩；变扭变速，工程机械作业时，牵引阻力变化围大，而燃机转速和扭矩的变化围不大，即使用夜里机械式传动，采用了液力变矩器也不能满足要求，因此必须通过变换变速箱排挡以改变传动系的传动比，改变工程机械的牵引力和运行速度，以适应阻力的变化；也能实现空档，以利于发动机启动和发动机不熄火的情况下停车；还能实现倒档，以改变运行方向。

随着推土机行业高速发展，推土机零部件制造商面临着严格的技术法规约束以及降低成本等压力，因此，质量最轻、体积最小等轻量化指标已经成为考核变速器生产企业竞争力的重要依据，所以它也是影响整车性能的重要因素之一。变速器的质量一直也是推土机行业竞争的焦点，对变速器的研究开放也越来越显得举足轻重。

计算机虚拟现实技术，为汽车专业教学中出现的实训设备投入不足提供了某种技术手段。因此本论文将通过solidworks、ADAMS等软件对T160型推土机变速箱进行建模与仿真，将变速器的部结构可视化，提供先导性的实训手段和工具,减少实训设施的投入,减少原材料的消耗和浪费。

1.2 国外推土机发展概况

1.2.1国研制现状

近年来,随着工程建筑施工和露天矿物开采规模的不断扩大,土石方工程作业量的增加使我国履带式推土机得到迅速发展。但我国轮式装载机行业起步较晚，其制造技术是陆续从美国、德国和日本等国家引进的。总体表现为：（1）缺乏高科技含量，产品质量不稳定，档次低；（2）设备的灵活性、舒适性较差；（3）用途单一，产品规格中间大两头小。随着近年来先进技术的不断引进，我国推土机行业的发展持续进步，其作业性能、可靠性、维修性、安全性及燃料经济性有了明显的提高,微电子技术正在向推土机渗透,向机电一体化方向发展。

1.2.2国外发展现状

50年代履带式推土机功率只有74kW,品种规格不全,发展不快,70 年代初出现了 301.5kW的推土机.随着资源开发和大型建筑工程提高生产率的需要,围绕高效率、低成本为核心开发了大型化、液压化和机电一体化的履带式推土机。

（1）美国卡特彼勒公司

1977 年末该公司推出522kW的D10型推土机后相继又推出574kW 的D11N 型推土机,使该公司来自地面的冲击和振动附加载荷对履带式行走机构所带来的不良影响,然后继续开发了新型的非等腰三角形式，高架驱动链轮式应用于履带布置的推土机,继而抬高了驱动轮,最后将弹性悬挂式行走装置作用于传动机构，取代了传统“四轮一带”这种布置结构形式。其主要特点是履带接地面积大,使单个链节所受冲击力减少50% ;驱动轮高架所受负荷由行走装置摆架和枢轴吸收而不传给终传动系统;防止由于驱动链轮夹带泥砂碎石而产生附加磨损; 使得它的承载能力更高,并且有较高且较好的稳定性和运作机动灵活性; 履带和传动系统检修迅速、方便。从1978年到1992年末共生产5万多台。